Analyyttinen kemia on osa kemian analysoinnissa tuotteiden, eli tunnistaminen ja karakterisointi kemiallisten aineiden tiedetään tai ei. Kemiallista ainetta, jonka ominaisuudet määritetään, kutsutaan " analyytiksi ".
Sen sovellukset vaihtelevat tuotannon seuranta (tarkistamalla, että ketju valmistaa tuote, joka täyttää vaatimukset) poliisitutkinta (määritetään luonne jäljityksen alkuperän maaperän, maali, jne ).
Sanalla "analyysi" on loppuliite " lyysi ", mikä tarkoittaa "hajoaa" (vrt. Pyrolyysi , hydrolyysi , elektrolyysi ). Todellakin, yksi kemian ensimmäisistä huolenaiheista Antoine Lavoisierin jälkeen on ollut määrittää elementit , eli tuotteet, joista kaikki elimet on valmistettu. Siksi oli välttämätöntä löytää menetelmiä monimutkaisten kappaleiden jakamiseksi ja sitten kuvaamaan tämän hajoamisen seurauksena syntyneitä alkukappaleita.
Alkuun saakka XX : nnen vuosisadan , analyyttinen kemia oli reagoida tuntemattoman tuotteen tunnettu tuote määrittää sen luonteen (kuten Martin Klaproth pidetään "isä analyyttinen kemia"). Käyttöönotto kvantitatiivisia menetelmiä käyttäen käsitteet fysikaalisen kemian , merkitty uudistamista analyyttinen kemia (esimerkiksi 1943 , Gaston Charlot kehitetty menetelmä, joka kantaa hänen nimensä korvata klassinen testit sulfidi d 'on vety ). Nykyään käytetään helposti fysiikkaan perustuvia menetelmiä , jotka mahdollistavat useiden elementtien määrittämisen ja kvantifioinnin yhdellä operaatiolla.
Ennen yhdisteen analysointia siitä otetaan näyte , minkä jälkeen seoksen eri ainesosat erotetaan. Jos seos koostuu useammasta faasista, ensimmäinen vaihe on erottaa nämä faasit. Kiinteä faasi voidaan esimerkiksi erottaa nestefaasista suodattamalla tai seulomalla. Homogeenisen seoksen erottaminen hyödyntää aineosien fysikaalisten ominaisuuksien eroja. Esimerkiksi suola uutetaan helposti suolan ja hiekan seoksesta veden avulla, koska suola liukenee veteen ja hiekka ei. Toisaalta rautaviilat ja hiekka ovat molemmat liukenemattomia veteen: niitä ei sen vuoksi voida erottaa tämän nesteen liukoisuuseroilla. Kuitenkin vain rautaviilat ovat magneettisia, joten ne voidaan ottaa talteen magneettisella lajittelulla. Nestemäiset ainesosat voidaan erottaa peräkkäisillä tai jakotislauksilla. Tietyissä tapauksissa peräkkäiset kiteytykset mahdollistavat kiinteiden ainesosien erottamisen.
Kromatografia on useimmiten käytetystä menetelmästä erottaminen. Sillä on suuri määrä vaihteluja riippuen analyyseissä käytetyn kolonnin päällysteen luonteesta ja komponentti-näyte-vuorovaikutuksesta. Kromatografian kaksi päätyyppiä ovat geelipermeaatiokromatografia ja ioninvaihtokromatografia. Ensimmäinen menetelmä koostuu molekyylien erottamisesta niiden koon mukaan; toisessa menetelmässä hiukkaset erotetaan varauksensa mukaan. Kaasukromatografia erottaa haihtuvat komponentit näytteestä ja neste / nestekromatografia erottaa pienet, neutraalit molekyylit liuoksessa.
Kromatografia mahdollistaa ruumiin tai ainesosan puhdistamisen ennen sen annostelua tai eliminoida yhdisteet, jotka häiritsevät sen annostusta. Yhdistettä ei tarvitse puhdistaa ennen sen analyysiä, jos analyysimenetelmä vaikuttaa vain tutkittuun yhdisteeseen. Esimerkiksi veren pH: n (oksoniumionien konsentraation) määrittäminen lasielektrodilla ei vaadi edeltävää erotusvaihetta.
Kalibrointi on toinen valmisteluvaihe kvalitatiivisille ja kvantitatiivisille analyyseille. Mekaanisten tai elektronisten laitteiden vaste ja herkkyys halutulle komponentille tulisi kalibroida käyttämällä puhdasta komponenttia tai näytettä, joka sisältää tunnetun määrän komponenttia.
Analyyttinen kemia voidaan luokitella eri tavoin. Ennen kuin keskustellaan tavanomaisen kemiallisen analyysin eri menetelmistä, on yleensä suoritettava useita toimenpiteitä, jotka yleensä tunnetaan nimellä "välitön analyysi". Pohjimmiltaan nämä ovat fysikaalisia (erityisesti) tai jopa kemiallisia (kun ne ovat riittävän spesifisiä) menetelmiä, joiden tarkoituksena on erottaa näytteessä olevat erilaiset kemialliset lajit. Jauhaminen, seulonta, eluutio, tislaus, kiteytys, suodatus, sentrifugointi jne. Ovat monien muiden välittömän analyysin toimenpiteiden joukossa. Kromatografiset menetelmät ja analogiset menetelmät (kuten elektroforeesi ) ovat erittäin voimakkaita erotustekniikoita ja ovat osa välittömästi analysoitavia tekniikoita. Ns. "Rikkomattomien" menetelmien nykyaikainen lähestymistapa, jossa otosta kohdellaan kokonaisuutena, jonka kulutus on vähäistä sen kokonaismassaan nähden, tarjoaa ilmeisen välittömän analyysin talouden, säilyttää tämän otoksen tarvittaessa ristianalyysiin mutta sillä on valtavia vaikeuksia, kuten matriisivaikutukset ja kalibrointiongelmat. On kätevää erottaa missä tahansa näytteessä kaksi seuraavaa termiä riippumatta:
Pohjimmiltaan mikä tahansa näyte on siksi ainutlaatuinen, koska riittää, että toinen vaihtelee suhteessa toiseen nähden, jotta aiemmin tunnettu analyyttinen ongelma muunnettaisiin "uudeksi a priori tuntemattomaksi".
Analyysit voidaan siten luokitella:
Laitteiden ja tietokoneiden kehitys on mahdollistanut entistä tehokkaampien analysaattorien tuottamisen analyysinopeuden, analysoitavien molekyylien lukumäärän ja tarkkuuden suhteen. Olemme myös pyrkivät kehittämään jatkuvan virtauksen analyysi, automaattinen, itsepuhdistuva ja ei-likaantumista, ja / tai liikkuva ja kevyempi ( X ray-fluoresenssi laitteet esimerkiksi analysaattorit, joissa on siruja tai nanosensors, esimerkiksi havaitsemiseksi molekyylien räjähteiden tai vaarassa olevien aineiden NRBC (ydin-, säteily-, biologinen ja kemiallinen).
Hollantilaisen tutkimuksen tuloksena kynän muotoinen analysaattori, jossa on mikroskooppinen kärki, saattaa olla pian saatavilla. Se on oikeastaan eräs atomivoimamikroskooppi, jossa käytetään hienokärkistä koetinta pintojen skannaamiseksi atomimittakaavassa. Sen päässä tuotetut elohopeapisarat toimisivat kemiallisena anturina .
Kaikkein tunnettuja tekniikoita analyyttinen kemia ovat spektroskopia , alkuaineanalyysi , kromatografia , Electroanalysis titraus , gravimetrinen analyysi , radiokemiallinen analyysi , jne.